[发明专利]基于静强度的结构全场轻量化定量评价方法

摘要

针对现有的轻量化设计方法存在的无法进行全场定量的轻量化评价现象。本发明提出了一种基于静强度的结构全场轻量化定量评价方法，使用结构静强度场与结构应力场进行匹配，进行结构全场轻量化定量评价。具体为根据结构危险截面的最高应力分布，确定结构危险截面的理想静强度场分布，根据结构热处理要求和材料的端淬曲线以及强度硬度转换关系，确定结构危险截面的静强度分布。应用应力‑强度干涉模型进行结构危险截面的全场轻量化水平定量评价。

主权项

1.一种基于静强度的结构全场轻量化定量评价方法，其特征在于，使用结构静强度场与结构应力场进行匹配，进行结构全场轻量化定量评价，包括以下步骤：步骤1、确定拟进行全场轻量化定量评价的结构使用过程中可能出现的最危险的极限静载荷，在该极限静载荷下获得结构危险截面处的最高静应力及静应力的梯度方向应力分布；步骤2、根据结构危险截面处的最高静应力及静应力的梯度方向应力分布，进行危险截面的理想静强度场分布设计，使得结构危险截面上的任一点的静强度都大于该点的应力，按照应力‑强度干涉理论，机械结构和零部件危险截面任一点的理想强度设计为该点的应力乘以安全系数；步骤3、根据结构热处理要求和材料的端淬曲线，确定结构危险截面的最低硬度和最高硬度以及硬度的梯度分布；步骤4、根据硬度‑静强度转换关系，确定结构危险截面的最低实际静强度和最高实际静强度以及实际静强度的梯度分布；步骤5、应用应力‑强度干涉模型保证任一点的强度大于等于该点的极限应力，通过结构危险位置处的实际静强度的梯度分布和极限静应力分布，进行结构危险位置处全场轻量化定量评价——表面及其深度分布的轻量化定量评价，即任意一点的实际静强度和该点的最高应力之比。